EDA课程设计八路彩灯控制器样本
EDA课程设计:八路彩灯控制器
EDA课程设计:八路彩灯控制器第一篇:EDA课程设计:八路彩灯控制器EDA课程设计设计题目:基于VHDL的8路彩灯控制器设计一、课程设计的目的1.熟悉QuartusⅡ软件的使用方法,使用VHDL 文本输入设计法进行任务设计。
2.增强自己实际动手能力,独立解决问题的能力。
3.通过课程设计对所学的知识进行更新及巩固.二、课程设计的基本要求本次课程设计是设计一个8路彩灯控制器,能够控制8路彩灯按照两种节拍,三种花型循环变化。
设计完成后,通过仿真验证与设计要求进行对比,检验设计是否正确。
三、课程设计的内容编写硬件描述语言VHDL程序,设计一个两种节拍、三种花型循环变化的8路彩灯控制器,两种节拍分别为0.25s和0.5s。
三种花型分别是:(1)8路彩灯分成两半,从左至右顺次渐渐点亮,全亮后则全灭。
(2)从中间到两边对称地渐渐点亮,全亮后仍由中间向两边逐次熄灭。
(3)8路彩灯从左至右按次序依次点亮,全亮后逆次序依次熄灭。
四、实验环境PC机一台;软件Quartu sⅡ6.0五、课程设计具体步骤及仿真结果1、系统总体设计框架结构分频模块:把时钟脉冲二分频,得到另一个时钟脉冲,让这两种时钟脉冲来交替控制花型的速度。
二选一模块:选择两种频率中的一个控制彩灯的花型。
8路彩灯的三种花型控制模块:整个系统的枢纽,显示彩灯亮的情况。
2、系统硬件单元电路设计1.分频模块设计实验程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fenpin2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fenpin2;architecture behav of fenpin2 is beginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1' thenclkk1:= not clkk1;end if;clkk<=clkk1;end process;end behav;RTL电路图:波形图:2.二选一模块设计实验程序:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity mux21 is port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end mux21;architecture behave of mux21 is begin process(a,b,s)begin if s='0' then y<=a;else y<=b;end if;end process;end behave;RTL电路图:波形图:3.8路彩灯的三种花型控制模块设计程序: library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity color8 is port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture a of color8 is signal s:std_logic_vector(4 downto 0);begin process(s,clk)begin if rst='1' then s<=“00000”;elsif clk'event and clk= '1' then if s=“11111” thens<=“00000”;else s<=s+1;end if;case s is when “00000”=>q<=“00000000”;when“00001”=>q<=“10001000”;when“00010”=>q<=“11001100”;when“00011”=>q<=“11101110”;when “00100”=>q<=“11111111”;when “00101”=>q<=“00000000”;when“00110”=>q<=“00011000”;when“00111”=>q<=“00111100”;when“01000”=>q<=“01111110”;when“01001”=>q<=“11111111”;when“01010”=>q<=“11100111”;when“01011”=>q<=“11000011”;when“01100”=>q<=“10000001”;when“01101”=>q<=“00000000”;when“01110”=>q<=“10000000”;when“01111”=>q<=“11000000”;when“10000”=>q<=“11100000”;when“10001”=>q<=“11110000”;when“10010”=>q<=“11111000”;when“10011”=>q<=“11111100”;when“10100”=>q<=“11111110”;when“10101”=>q<=“11111111”;when“10110”=>q<=“11111110”;when“10111”=>q<=“11111100”;w hen“11000”=>q<=“11111000”;when“11001”=>q<=“11110000”;when“11010”=>q<=“11100000”;when“11011”=>q<=“11000000”;when“11100”=>q<=“10000000”;when“11101”=>q<=“00000000”;when others=>null;end case;end if;end process;end;RTL电路图:波形图:4.综合程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fenpin2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fenpin2;architecture behav of fenpin2 is beginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1' thenend if;clkk<=clkk1;end process;end behav;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity mux21 is port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end mux21;architecture behave of mux21 is begin process(a,b,s)begin if s='0' then y<=a;else y<=b;end if;end process;end behave;library ieee;clkk1:= not clkk1;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity color8 is port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture a of color8 is signal s:std_logic_vector(4 downto 0);begin process(s,clk)begin if rst='1' then s<=“00000”;elsif clk'event and clk= '1' then if s=“11111” thens<=“00000”;else s<=s+1;end if;case s is when “00000”=>q<=“00000000”;when“00001”=>q<=“10001000”;when“00010”=>q<=“11001100”;when“00011”=>q<=“11101110”;when“00100”=>q<=“11111111”;when“00101”=>q<=“00000000”;when“00110”=>q<=“00011000”;when“00111”=>q<=“00111100”;when“01000”=>q<=“01111110”;when“01001”=>q<=“11111111”;when“01010”=>q<=“11100111”;when“01011”=>q<=“11000011”;when “01100”=>q<=“10000001”;when “01101”=>q<=“00000000”;when“01110”=>q<=“10000000”;when“01111”=>q<=“11000000”;when“10000”=>q<=“11100000”;when“10001”=>q<=“11110000”;when“10010”=>q<=“11111000”;when“10011”=>q<=“11111100”;when“10100”=>q<=“11111110”;when“10101”=>q<=“11111111”;when“10110”=>q<=“11111110”;when“10111”=>q<=“11111100”;when“11000”=>q<=“11111000”;when“11001”=>q<=“11110000”;when“11010”=>q<=“11100000”;when“11011”=>q<=“11000000”;when“11100”=>q<=“10000000”;when“11101”=>q<=“00000000”;when others=>null;end case;end if;end process;end;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity balucaideng is port(clk,s,rst:in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture one of balucaideng issignal h0,h1:std_logic;component fenpin2port(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end component;component mux21 port(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end component;component color8 port(clk,rst :in std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 0));end component;begin u1: fenpin2 port map(clk=>clk,clkk=>h0);u2: mux21 port map(a=>h0,b=>clk,s=>s;y=>h1);u3: color8 port map(clk=>h1,rst=>rst,q=>q);end;波形图:六、实验总结第二篇:eda课程设计-彩灯控制器1.设计目的学习EDA开发软件和MAX+plus Ⅱ的使用方法,熟悉可编程逻辑器件的使用,通过制作来了解彩灯控制系统。
EDA课程设计--多路彩灯控制设计
EDA课程设计--多路彩灯控制设计
项目简介:
本项目基于EDA工具(例如Altium Designer),设计实现了一种多路彩灯控制器。
该控制器可以控制多个LED灯的颜色和亮度,并可以通过外部输入信号进行控制。
项目要求:
- 实现8路彩灯控制,并且可以通过外部控制进行选择控制的灯数量。
- 支持控制彩灯的颜色和亮度。
- 支持外部输入信号,例如红外、蓝牙等。
- 设计具有过压、过流保护电路。
项目实现:
1. 硬件设计
- 选用STM32F030C8T6为控制器,实现外部输入信号检测、灯控制等功能
- 使用MAX7219为LED驱动芯片,支持SPI通信
- 具有功率PWM控制电路,用于调节彩灯的亮度
- 设有保护电路(包括过压、过流保护等)。
2. PCB设计
- 完成原理图设计,并将原理图转化为PCB设计
- 完成DSP设计、电源电路设计、外部输入检测电路设计、LED灯的连接及布局设计
- 设计阻止过压、过流电路,并进行分析和仿真,确保电路设计的可靠性和稳定性。
3. 程序设计
- 根据硬件设计,编写STM32程序,实现控制LED灯的亮度和颜色、接收和处理外部输入信号等功能
- 设计简单友好的用户界面,使得用户可以方便地选择和改变亮度和颜色控制方式。
4. 调试测试
- 在完成硬件设计、PCB设计、程序设计后,进行完整的测试来验证控制器的功能。
- 对控制器进行验证测试,确保它能稳定地运行,并且能够处理外部输入信号、选择和控制指定的彩灯。
EDA8路彩灯课程设计
EDA8路彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA8路彩灯的基本原理,掌握电路设计与搭建的基本知识。
2. 学生能描述并解释彩灯控制电路中各个元件的功能及相互关系。
3. 学生掌握基本的编程知识,能够通过编程控制EDA8路彩灯的显示效果。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并搭建简单的EDA8路彩灯控制电路。
2. 学生能够编写简单的程序代码,实现彩灯的不同显示效果。
3. 学生能够通过实践操作,培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子设计与编程产生兴趣,提高学习的积极性和主动性。
2. 学生在实践过程中,培养解决问题的耐心和毅力,增强自信心。
3. 学生通过团队合作,培养沟通与协作能力,提高集体荣誉感。
本课程旨在让学生结合课本知识,通过实践操作,掌握EDA8路彩灯的设计与搭建方法。
课程注重培养学生的动手能力、编程思维和团队协作能力,激发学生对电子技术的兴趣,提高学生的综合素质。
在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的实现。
通过本课程的学习,学生将能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. EDA8路彩灯基础知识:- 介绍EDA8路彩灯的基本原理及电路组成,关联教材中有关电子元件、电路原理的内容。
- 分析彩灯控制电路中各个元件的功能及相互关系,对应教材中相关章节。
2. 编程与控制:- 指导学生掌握基本的编程知识,如循环结构、条件语句等,关联教材中编程语言的基础知识。
- 引导学生编写简单的程序代码,实现EDA8路彩灯的不同显示效果,对应教材中编程实践内容。
3. 实践操作与团队协作:- 安排学生进行EDA8路彩灯的设计与搭建,结合教材中实践操作环节,培养学生动手能力。
- 组织学生进行团队协作,共同完成彩灯控制项目,提高学生的沟通与协作能力。
教学大纲安排如下:1. 基础知识学习(1课时)2. 编程知识讲解与实践(2课时)3. EDA8路彩灯设计与搭建(2课时)4. 团队协作与展示(1课时)教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,确保学生在掌握理论知识的基础上,能够顺利进行实践操作,达到课程目标。
8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)
8路彩灯控制器设计详细讲解(附图)学校:北华大学班级:信息 11-2姓名:王杰学号:28号指导教师:曲萍萍实验日期:2013.5.20—5.24一、软件内容二、实习目的和任务三、设计原理过程四、最终设计方案五、实习心得六、参考文献一、软件内容MAX-Plus?开发软件是美国Altera公司自行设计的第三代课编程逻辑器件的EDA开发工具。
它是一种与器件结构无关的集成设计环境,提供了灵活和高效的界面,允许设计人员选择各种设计输入方法和工具,能够支持Altera公司的MAX、Classic、FLEX以及ACEX系列的PLD器件。
MAX-Plus?开发软件丰富的图形界面和完整的、可即时访问的在线帮助文档,使设计人员能够轻松愉快地学习和掌握MAX-Plus?开发软件,方便地实现设计目的。
MAX-Plus?的特点:1、支持多种操作平台;2、提公开发性的界面;3、提供与PLD 器件结构无关的设计环境;4、提供丰富设计库;5、支持多种输入方式;6、具有高度集成化的开发环境;7、具有模块化的设计工具;8、提供Megacore功能;9、具有Opencore特性MAX-Plus?的主要功能:1、支持PLD器件;2、支持的设计输入方式;3、提供设计编译;4、提供设计验证;5、提供器件的编程和配置MAX-Plus?的设计流程:1、设计输入;2、设计检查;3、设计便衣;4、设计仿真;5、器件编程;6、测试验证;7、修改设计。
二、实习目的和任务实习目的:1、进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2、熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3、了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4、培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5、数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。
实习任务:设计一个能实现8路彩灯循环显示的彩灯控制器。
具体要求如下:1、8路彩灯的循环花型如下表所示;2、节拍变化的时间为0.5s和0.25s,两种节拍交替运行;3、三种花型要求自动循环显示移存器输出状态编码表节拍序号花型1 花型2 花型3 1 00000000 00000000 00000000 2 10000000 00011000 10001000 3 11000000 00111100 11001100 4 11100000 01111110 11101110 5 11110000 11111111 11111111 6 11111000 11100111 01110111 7 11111100 11000011 00110011 8 11111110 10000001 00010001 9 11111111 10 11111110 11 11111100 12 1111100013 1111000014 1110000015 1100000016 10000000三、设计原理过程(1)总体方案的设计; 在方案一的基础上将整体电路分为四块。
数字电路课程设计--八路彩灯控制实验
《数字电子技术》课程设计报告八路彩灯控制实验要求:一、功能要求设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:1. 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);2. 彩灯用发光二极管LED模拟;二、设计要求1、根据设计要求选择合适的元器件,并掌握其使用方法;2、画出电路原理图(或仿真电路图);3、先进行电路的仿真与调试,通过后才能答辩;4、画出PCB图。
三、制作要求自行装配和调试,具有一定的分析和解决问题的能力。
四、设计报告的编写要求编写设计报告,附上有关资料和图纸,并谈谈自己心得和体会。
姓名:张双学号:1886100128 专业:电子科学与技术班级:电子101班成绩:评阅人:安徽科技学院理学院物电系八路彩灯控制实验彩灯电路实验将传统的4个分离的电路移位寄存器,计数器(分频器),555和组合电路实验综合为一个完整的设计型的时序、组合电路综合实验。
电路中包含8组发光管(每组发光二极管的数量可以根据需要,通过串并联和加电阻等控制调节),74LS161(四位二进制同步计数器)、74LS194(移位寄存器)、74LS151(八选一数据选择器)、74LS74(双D 触发器)、74LS00(四二输入与非门)、74LS04(六非门)、555 等其他元件组合而成。
由二片移位寄存器194实现。
其八个输出信号端连接八个发光二极管,用其输出信号控制发光二级管的亮灭实现花型演示。
而花型之间的变化通过花型控制电路的输出即161级联的计数器输出控制(它们由同一个CP脉冲控制)。
一、设计要求设计一个8路移存型彩灯控制器,基本要求:1. 8路彩灯能演示三种花型(花型自拟);2. 彩灯用发光二极管LED模拟;二、原理框图(1)总体方案的设计总体电路分为四块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现节拍控制;第四块实现时钟信号的产生。
并在部分电路的设计上与方案一采用了完全不同的方法,如花型的控制。
主体框图如下:花型控制电路:由1614位二进制同步计数器完成;花型演示电路:由195 双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化);节拍控制电路:节拍变化由151八选一数据选择器完成,节拍的快慢变化可有74双上升沿D触发器完成,它可实现二分频。
EDA课程设计 彩灯控制器.
电子设计自动化大作业题目彩灯控制器的设计学院**学院班级电气**学号**********姓名********二O一二年十月三十一日彩灯控制器的设计一、彩灯控制器的设计要求设计能让一排彩灯(8只)自动改变显示花样的控制系统,发光二极管可作为彩灯用。
控制器应有两种控制方式:(1)规则变化。
变化节拍有0.5秒和0.x秒两种,交替出现,每种节拍可有4种花样,各执行一或二个周期后轮换。
(2)随机变化。
无规律任意变化。
二、彩灯控制器的设计原理本次彩灯控制器的设计包含几个主要模块,一是彩灯显示和扬声器的时序控制部分,二是发光二极管的动态显示和数码管的动态显示,本次设计中,二者的显示同步变化;三是扬声器的控制部分。
流程图如下所示:图 1 彩灯控制器的设计流程图彩灯控制器的设计核心主要是分频器的使用,显示部分的设计较简易。
分频的方法有很多种,本次设计之采用了其中较简易的一种,通过计数器的分频,将控制器外接的频率分为几个我们预先设定的值。
当计数器达到预先设定的值,即产生一个上升沿,从而实现分频。
扬声器通过不同的频率控制发出不同的声音。
同样发光二极管和数码管的显示速度也由其中分出来的一种频率控制(控制显示频率在1~4 之间为宜)。
通过使能端的控制可以控制不同的数码管显示预先设定的图案,数码管依次显示的图案为 AA、BB、CC,并随着发光二极管同步动态显示。
AA 为自左向右显示,BB 为自右向左显示,CC 从二边向中间再由中间向二边发散显示。
与此同时,显示不同的花型时扬声器发出不同的声音,代表不同的花型。
本次设计还带有复位功能,通过复位可以使彩灯控制器恢复到最初的状态。
三、程序设计和分析library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;建立设计库和标准程序包实体部分: entity pan isport(clk:in std_logic;clr:in std_logic;speak:out std_logic;led7s1:out std_logic_vector(6 downto 0);led7s2:out std_logic_vector(7 downto 0);led_selout:out std_logic_vector(7 downto 0);end entity;实体名为 pan,定义端口,输入端口为 clk 和 clr ,其中 clk 接脉冲信号,clr 接复位端;输出端口 speak 接扬声器,led7s1 接数码管的七段显示部分,led7s 接八个发光二极管,led_selout 接八个数码管的使能端,控制数码管的循环显示。
八路彩灯课程设计--八路彩灯控制器的设计
课程设计报告
课程:数字电路
题目:八路彩灯控制器的设计
院系:物理与电子信息学院
专业: 2011级电子信息科学与技术
8路彩灯控制器Word版
河南工业大学EDA技术实验报告专业 ***** 班级***** 姓名 *** 学号 ************实验地点 6316+ 6515 实验日期 2014-11-25 成绩评定一、实验项目8路彩灯控制器二、实验目的1.利用2分频的时钟脉冲来实现两种节拍的交替,控制花形的循环。
2.学会设计花形,并能使其正确的循环。
3.学会二选一多路选择器的设计。
三、实验原理8路彩灯控制器由分频器、二选一多路选择器、花形控制器3个模块组成,分频器的原理是在编写VHDL语言时,加一个中间变量,时钟上沿(或下沿)每到来一次,此变量反转,这样时钟走两个周期,此变量刚好一个周期,再把此变量赋值给输出即得到二分频模块。
分频器VHDL源程序如下图分频器仿真波形花形控制器。
本8路彩灯控制器的设计需要8路彩灯按照两种节拍、三种花形变化。
两种节拍分别为0.25s和0.5s。
三种花形分别是:(1)8路彩灯从左至右按次序渐亮,全亮后逆次序渐灭。
(2)从中间到两边对称地渐亮,全亮后仍由中间向两边逐次渐灭。
(3)8路彩灯分成两半,从左至右顺次渐亮,然后顺次渐灭,然后全亮,最后再全灭。
每一种花形的变化都用状态标识来表示,当一种花形变化完成后,通过状态标志来进入下一种花形的变化,如此来实现可循环操作。
当所以花形都循环完成后,进行节拍的变换,然后进入另一种频率的变化。
花形控制器的VHDL源程序如右图。
二选一多路选择器。
通过花形控制器中JP的信号变化来控制使用原始时钟A,还是使用分频后的时钟信号B,从而实现花形在不同节拍下的循环变化。
二选一多路选择器的VHDL源程序如左图。
设计好以上三个模块后,就是顶层原理图的连接了,连接图如下,输入端接时钟,输出端接LED灯组。
四、仿真结果及分析对已连接完成的原理图进行仿真,仿真结果如下图:从仿真结果图可以看出,各花形变化的功能都已实现,并且节拍的改变也能体现出来。
仿真时,由于花形很多,所以需要把时钟调的很小,要不到10ns才能显示出节拍二的仿真图形,但如果太小,如选择1ns时就会出现一些错误提示。
EDA课程设计报告彩灯控制器
1设计目的熟练掌握EDA技术利用计算机方面的课程解决专业课程方面点具体问题,达到解决问题,完成课程设计任务,培养实践的目的。
2设计要求和任务利用所学的EDA设计方法设计彩灯控制器,熟练使用使用QUARTUSII应用软件,进一步学习使用VHDL语言、原理图等EDA设计方法进行综合题目的方法。
功能要求:1.要有多种花型变化(至少4种).2.多种花型可以自动变换,循环往复.3.彩灯变换的快慢节拍可以选择.4.具有清零开关.3 总体设计思路及原理描述3.1功能描述在电路中以1 代表灯亮,以0 代表灯灭,由0,1按不同的规律组合代表不同的灯光图案,同时使其选择不同的频率,从而实现多种图案多种频率的花样功能显示。
在该电路中只需简单的修改程序就可以灵活地调整彩灯图案和变化方式。
下面就以一个十六路彩灯控制系统的实现为例进行简单说明。
此十六路彩灯控制系统设定有六种花样变化,这六种花样可以进行自动切换,并且每种花样可以选择不同的频率。
3.2设计原理用VHDL进行设计,首先应该了解,VHDL语言一种全方位硬件描述语言,包括系统行为级,寄存传输级和逻辑门级多个设计层次。
应充分利用DL “自顶向下”的设计优点以及层次化的设计概层次概念对于设计复杂的数字系统是非常有用它使得人们可以从简单的单元入手,逐渐构成庞大而复杂的系统。
首先应进行系统模块的划分,规定每一模块的功能以及各个模块之间的接口。
最终设计方案为:以一个十六路彩灯花样控制器、一个四频率输出分频器,一个四选一控制器和一个时间选择器总共四部分来完成设计。
四选一控制器从分频器选择不同频率的时钟信号输送到彩灯花样控制器,从而达到控制彩灯闪烁速度的快慢,时间选择器控制每种速度维持的时间长短。
整个十六路彩灯控制系统设计的模块图如图1所示图一4分层次方案设计及代码描述4.1子模块及其功能本次设计分为四个子模块,即十六路彩灯花样控制器、四频率输出分频器,四选一控制器和时间选择器,其子模块及其功能如下:4.1.1四频率输出分频器在本次设计中,设计了六种花样,要求这六种花样以不同的频率显示,而只有一个输入的时钟信号,所以对所输入的时钟信号进行2 分频,4 分频,8分频,16分频,得到四种频率信号,CLKDIV模块用来完成此功能。
EDA课程设计一个彩灯控制器
测试结果分析与改进
测试结果:系统集成与功能测试的结果 问题分析:分析测试结果中存在的问题和原因 改进方案:提出针对问题的改进方案 验证与优化:验证改进方案的有效性,并进行优化
06 总结与展望
课程设计总结
课程设计目标:掌握EDA技术,设计彩灯控制器 课程设计内容:包括电路设计、程序编写、仿真测试等 课程设计成果:成功设计并实现彩灯控制器 课程设计收获:提高了EDA技术应用能力,增强了团队合作精神
软件集成:将各个软件模块集成在一 起,形成完整的系统
功能测试:对系统的各个功能进行测 试,确保其正常工作
性能测试:对系统的性能进行测试, 确保其满足设计要求
稳定性测试:对系统的稳定性进行测 试,确保其长时间稳定工作
兼容性测试:对系统的兼容性进行测 试,确保其与其他设备或系统兼容
功能测试方案与实施
测试目标:验证系统功能是否符合设计要求 测试方法:黑盒测试、白盒测试、灰盒测试 测试内容:输入输出、数据处理、界面显示、系统稳定性等 测试工具:自动化测试工具、性能测试工具、安全测试工具等 测试结果分析:对测试结果进行分析,找出问题并提出改进措施 测试报告:编写测试报告,记录测试过程、结果和改进措施
布线原则:遵循信号流向,避免交叉干扰,保证信号完整性
布线技巧:使用自动布线工具,提高布线效率和质量
布线注意事项:注意电源线和地线的布局,保证电源和地线之间的隔离距离,避免电 磁干扰。
电源与接口电路设计
电源电路:提供 稳定的电源电压, 保证系统正常工 作
接口电路:连接 外部设备,实现 数据传输和控制
彩灯控制器应用前景与展望
彩灯控制器在节日装饰中的应用 彩灯控制器在商业广告中的应用 彩灯控制器在公共设施中的应用 彩灯控制器在智能家居中的应用
EDA实验报告8路彩灯
河南工业大学EDA技术实验报告专业电科班级1202 姓名高兆华学号201216030211实验地点6316+ 6515 实验日期2014-11-18成绩评定一、实验项目8路彩灯控制器二、实验目的1、熟熟练掌握VHDL的用法2、了解8路彩灯的工作原理,电路结构三、实验原理实验原理图:VHDL程序:1、8路彩灯的三种花形控制模块CDLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY cd ISPORT(clk:IN STD_LOGIC;jp:OUT STD_LOGIC;qq:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END cd;ARCHITECTURE behav OF cd ISCONSTANT w:INTEGER:=7;SIGNAL q:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGINPROCESS(clk)VARIABLE flag:BIT_VECTOR(2 DOWNTO 0):="000"; VARIABLE jp1: STD_LOGIC:='0';BEGINIF clk'EVENT AND clk='1'THENIF flag="000"THENq<="11"&q(w DOWNTO 2);IF q(2)='1'THENflag:="001";END IF;ELSIF flag="001"THENq<=q(w-2 DOWNTO 0)&"00";IF q(5)='0'THENflag:="010";END IF;ELSIF flag="010"THENq(w DOWNTO 4)<=q(w-2 DOWNTO 4)&"11";q(w-4 DOWNTO 0)<="11"&q(w-4 DOWNTO 2);IF q(2)='1'THENflag:="011";END IF;ELSIF flag="011"THENq(w DOWNTO 4)<="00"&q(w DOWNTO 6);q(w-4 DOWNTO 0)<=q(w-6 DOWNTO 0)&"00";IF q(1)='0'THENflag:="100";END IF;ELSIF flag="100"THENq(w DOWNTO 4)<="11"&q(w DOWNTO 6);q(w-4 DOWNTO 0)<="11"&Q(w-4 DOWNTO 2);IF q(2)='1'THENflag:="101";END IF;ELSIF flag="101"THENq<="00000000";jp1:=NOT jp1;flag:="000";END IF;END IF;qq<=q;jp<=jp1;END PROCESS;END behav;2、二选一多路选择器模块MUX21 library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity mux21 isport(a,b,s:in std_logic;y:out std_logic);end mux21;architecture ar of mux21 isbeginprocess(a,b,s)beginif s='0'theny<=a;elsey<=b;end if;end process;end ar;3、二分频模块FEN2library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity fen2 isport(clk:in std_logic;clkk:out std_logic);end fen2;architecture behav of fen2 isbeginprocess(clk)variable clkk1:std_logic:='0';beginif clk'event and clk='1'thenclkk1:=not clkk1;end if;clkk<=clkk1;end process;end behav;四、仿真结果及分析第一个脉冲到来时,q6、q7为高电平,所以连个灯同时点亮,第二个脉冲到来时q5、q4也变为高电平,两个灯也被点亮,一次类推,直到q0、q1变为高电平,第一种花型完成。
8路彩灯控制器实验报告
《8路彩灯控制电路设计》课程设计报告专业:班级:姓名:学号:同组成员:指导教师:赵玲2015年1 月7 日目录一、课程设计目的 (3)二、课程设计要求 (3)(一)、彩灯控制器设计要求 (3)(二)、课程设计总体要求 (3)三、课程设计内容 (3)(一)、设计原理分析 (3)(二)、器件选择 (5)(三)、具体电路连线及设计思路 (6)1、时钟控制电路 (6)2、花色控制电路 (7)3、花色演示电路 (8)4、总体电路图 (10)四、实际焊接电路板思路及过程 (11)(一)、设计思路及电路图 (11)(二)、设计及焊接过程 (11)(三)、电路板展示 (12)五、课程设计总结与体会 (13)一、课程设计目的1.巩固数字电路技术基础课程所学的理论知识,将学习到的理论知识落实到实际,所谓学以致用。
并且将模拟电路技术基础和电路分析基础等课程的所学知识加以强化。
2.熟悉几种常用集成数字芯片74LS161、74LS194等的功能和应用,并掌握其工作原理,并将这几种芯片的应用结合起来。
从而学会使用常用集成数字芯片进行电路设计。
3.学会使用protues软件进行模拟电路仿真,并且学会将仿真电路实现。
4.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题,学会使用基本元器件其进行电路设计。
5.培养自己的动手能力,团队协作能力。
二、课程设计要求(一)、彩灯控制器设计要求设计并制作8路彩灯控制电路,用以控制8个LED按照不同的花色闪烁,要求如下:1.接通电源,电路开始工作,LED灯闪烁;2.LED灯按照事先设计的方式工作,要求闪烁的模式不能少于三种模式;3.(选做内容)闪烁时实现快慢两种节拍的变换。
(二)、课程设计总体要求(1)根据设计任务,每人独立完成一份设计电路图,并要求仿真实现;(2)根据设计的电路图,两人一组,利用万能板完成电路的焊接,并调试成功;(3)每人独立完成一份设计报告。
三、课程设计内容(一)、设计原理分析1.基本原理如下:总体电路共分三大块。
数电课程设计_八路彩灯控制器
湖南工程学院课程设计课程名称电子技术课程设计课题名称彩灯控制器专业电气工程及其自动化班级1102学号201101010210姓名郭昕指导教师田莉2013年12月27日湖南工程学院课程设计任务书课程名称:电子技术课程设计题目:多功能数字钟电路专业班级:电气1102学生姓名:郭昕学号:201101010210指导老师:田莉审批:田莉任务书下达日期2013年12月16日设计完成日期2013年12月27日目录一课程设计题目(与实习目的) (7)(一)、题目:多路彩灯控制器 (7)(二)、实习目的: (7)二总体方案的选择 (7)(1)总体方案的设计 (7)(2)总体方案的选择 (8)三单元电路的设计 (9)(1)花型演示电路 (9)(2)花型控制信号电路 (13)(3)节拍控制电路 (14)(4)时钟信号电路原理图 (16)四总体电路图(见附页) (18)五电路组装后,实际测量的各个单元电路的输入、输出信号波形18 六安装、调试过程 (21)七故障分析与电路改进 (22)(一)、巩固数电知识 (23)(二)、学会用电路板、芯片、导线等组装各种功能的电路; (23)(三)、和同学共同合作、互相学习、共同进步 (24)八总结: (24)九附录(元器件清单): (25)十参考文献。
(25)一课程设计题目(与实习目的)(一)、题目:多路彩灯控制器(二)、实习目的:1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2.熟悉几种常用集成数字芯片的功能和应用,并掌握其工作原理,进一步学会使用其进行电路设计。
3.了解数字系统设计的基本思想和方法,学会科学分析和解决问题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.数点课程实验是大学中为我们提供的唯一一次动手实践的机会,增强动手实践的能力。
二总体方案的选择(1)总体方案的设计针对题目设计要求,经过分析与思考,拟定以下二种方案:方案一:总体电路共分三大块。
第一块实现花型的演示;第二块实现花型的控制;第三块实现时钟信号的产生。
八路彩灯-EDA
八路彩灯-EDA重庆交通大学信息科学与工程学院综合性实验报告姓名: xx 学号631206020xxx班级:电子信息工程专业xxxx级x班实验项目名称:循环8路彩灯控制电路实验项目性质:综合性试验实验所属课程:实验室(中心):信息与通信实验室指导教师: xxx实验完成时间: xxxx 年 x 月 xx 日一、实验目的学习8路循环彩灯的设计,掌握基本的VHDL程序设计。
二、实验内容及要求设计一个8路循环彩灯控制电路,要求其能按照一定顺序和时间间隔显示两种以上的花色,所显示的花色根据个人自定。
三、实验原理本次设计分为两个部分:八位加法计数器,八路彩灯显示。
利用八个D触发器构成八位加法计数器,设置脉冲输入端:cp,预置端:r,使能端:en。
并要求计数器计数到00011010时再次返回最初状态重新计数,循环此计数功能,为之后的八路彩灯重复显示规定的三种花色做准备。
八路彩灯显示的设计利用case语句,输入是一个八位二进制数,输出是八位彩灯的状态。
输入的八位二进制数由八位加法计数器计数结果得到。
最后使用元件例化语句将两个部分合二为一,实现八路彩灯的控制。
五、实验过程及原始记录(含电路图)1、为本次设计建立一个文件夹并取名final。
2、打开Quartus II软件,新建一个工程,再选择菜单“file”--“new”,在弹出的“new”对话框中选择“Device Design File”的文本编辑输入项“VHDL file”,再点击“Ok”后打开文本编辑窗,在此文本编辑窗中编写需要的程序。
3、在编辑窗口编写程序,根据题目要求和设计思路编写并进行编译、排错,直到能编译通过。
4、先写八位加法计数器的程序,设置脉冲输入端cp,预置端r,使能端en,输出端outy,当en=1和前两个脉冲中r=1时计数,当计数到00011010时,重新从0开始计数,如此循环。
5、再写八路彩灯显示的程序,使用case语句,计数器从0开始计数直到00011010的过程中,八个灯变换三种不同的花色。
eda八路彩灯控制器课程设计
课程名称:EDA八路彩灯控制器设计课程目的:1. 了解EDA软件的基本操作和应用;2. 掌握数字电路设计的基本理论和方法;3. 熟悉FPGA设计流程;4. 学习彩灯控制器的设计原理和实现方法;5. 培养学生的团队合作能力和实际动手能力。
课程大纲:1. EDA软件的基本操作和应用1.1 EDA概念及发展历史1.2 常见的EDA软件及其特点1.3 EDA软件的安装和基本操作2. 数字电路设计基础2.1 逻辑门及其运算2.2 组合逻辑电路设计2.3 时序逻辑电路设计2.4 FPGA概念及应用3. 彩灯控制器设计原理与方法3.1 LED灯控制器的基本原理3.2 PWM调光原理及实现3.3 彩灯控制器的电路设计与原理图绘制3.4 彩灯控制器的FPGA设计与仿真4. 课程实践4.1 彩灯控制器实验板的制作4.2 EDA软件仿真实验4.3 彩灯控制器的硬件调试与验证4.4 彩灯控制器的功能实现与效果展示课程评价:本课程通过结合理论学习和实践操作相结合的教学方式,让学生全面掌握EDA软件的使用方法,深入理解数字电路的设计原理,以及彩灯控制器的具体实现方法。
通过实践环节,培养学生的动手能力和团队合作精神,使学生在课程中获得知识的能够运用所学知识解决实际问题。
通过该课程的学习,学生将掌握FPGA设计流程,了解数字电路设计的基础知识,并具备彩灯控制器设计和制作的能力。
结语:EDA八路彩灯控制器设计课程旨在培养学生的实际操作技能,通过设计和制作彩灯控制器,让学生在实践中巩固所学的EDA软件操作和数字电路设计知识,同时培养学生的团队合作和解决问题的能力。
希望学生能够在课程中认真学习,勇于实践,在实验中不断探索和创新,不断提高自己的实际动手能力和工程实践能力。
在接下来的1500字内容中,我们将进一步细化课程设计的细节,包括每个主题下的具体教学内容、示例和案例分析等部分。
3. 彩灯控制器设计原理与方法3.1 LED灯控制器的基本原理LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,是一种能将电能转化为光能的二极管。
循环彩灯控制器课程设计8路
数字电路课程设计报告课程名称:循环彩灯控制器设计题目:循环彩灯控制器院(部):机械与电子工程学院专业:学生姓名:学号:班级:日期:指导教师:课程设计任务书目录1、摘要 (4)2、关键字 (4)3.设计背景……………………………………………………43、1 了解数字电路系统得定义及组成…………………43.2 掌握时钟电路得作用及基本构成…………………44.设计方案得选择 (5)5.单元电路得设计……………………………………………65。
1 花型控制电路得设计………………………………65、2 花型演示电路得设计……………………………105。
3 节拍控制电路得设计……………………………105.4 时钟信号电路得设计 (11)6.总体电路图………………………………………………127.各个单元电路得输入输出波形 (12)8.电路调试 (15)9.元器件清单………………………………………………1610.分析与总结 (17)11.致谢 (19)12.参考文献 (1)913、指导教师评语 (20)循环彩灯控制器得设计1.摘要本次循环彩灯得设计制作由时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路构成得集成电路来实现,其中花型控制电路由1614位二进制同步计数器完成,花型演示电路由195双向移位寄存器完成(可左移右移完成花型变化),节拍变化由151八选一数据选择器完成,节拍得快慢变化可有74双上升沿D触发器完成,它可实现二分频。
2。
关键字循环彩灯、时钟信号CP电路、花型控制电路、花型演示电路、节拍控制电路。
3.设计背景3、1了解数字电路系统得定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路与电源等、输入电路主要作用就是将被控信号转换成数字信号,其形式包括各种输入接口电路。
比如数字频率计中,通过输入电路对微弱信号进行放大、整形,得到数字电路可以处理得数字信号、模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。
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EDA课程设计
设计题目: 基于VHDL的8路彩灯控制器设计
一、课程设计的目的
1.熟悉QuartusⅡ软件的使用方法,使用VHDL 文本输入设计法进行任务设计。
2.增强自己实际动手能力,独立解决问题的能力。
3.经过课程设计对所学的知识进行更新及巩固.
二、课程设计的基本要求
本次课程设计是设计一个8路彩灯控制器, 能够控制8路彩灯按照两种节拍, 三种花型循环变化。
设计完成后, 经过仿真验证与设计要求进行对比, 检验设计是否正确。
三、课程设计的内容
编写硬件描述语言VHDL程序, 设计一个两种节拍、三种花型循环变化的8路彩灯控制器, 两种节拍分别为0.25s和0.5s。
三种花型分别是:
( 1) 8路彩灯分成两半, 从左至右顺次渐渐点亮, 全亮后则全灭。
(2)从中间到两边对称地渐渐点亮, 全亮后仍由中间向两边逐次熄灭。
(3)8路彩灯从左至右按次序依次点亮, 全亮后逆次序依次熄灭。
四、实验环境
PC机一台; 软件QuartusⅡ6.0
五、课程设计具体步骤及仿真结果
1、系统总体设计框架结构
分频模块: 把时钟脉冲二分频, 得到另一个时钟脉冲, 让这两种时钟脉冲来交替控制花型的速度。
二选一模块: 选择两种频率中的一个控制彩灯的花型。
8路彩灯的三种花型控制模块: 整个系统的枢纽, 显示彩灯亮的情况。
2、系统硬件单元电路设计
1.分频模块设计
实验程序: library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity fenpin2 is
port( clk:in std_logic;
clkk:out std_logic);
end fenpin2;
architecture behav of fenpin2 is
begin
process(clk)
variable clkk1:std_logic:='0';
begin
if clk'event and clk='1' then clkk1:= not clkk1;
end if;
clkk<=clkk1;
end process;
end behav;
RTL电路图:
波形图:
2.二选一模块设计
实验程序: library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all; entity mux21 is
port(a,b,s:in std_logic;
y:out std_logic);
end mux21;
architecture behave of mux21 is begin
process(a,b,s)
begin
if s='0' then y<=a;
else y<=b;
end if;
end process;
end behave;
RTL电路图:
波形图:
3.8路彩灯的三种花型控制模块设计程序: library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all; entity color8 is
port(clk,rst :in std_logic;
q:out std_logic_vector(7 downto 0)); end;
architecture a of color8 is
signal s:std_logic_vector(4 downto 0); begin
process(s,clk)
begin
if rst='1' then s<="00000";
elsif clk'event and clk= '1' then
if s="11111" then
s<="00000";
else s<=s+1;
end if;
case s is
when "00000"=>q<="00000000";
when "00001"=>q<="10001000";
when "00010"=>q<="11001100";
when "00011"=>q<="11101110";
when "00100"=>q<="11111111";
when "00101"=>q<="00000000";
when "00110"=>q<="00011000";
when "00111"=>q<="00111100"; when "01000"=>q<="01111110"; when "01001"=>q<="11111111"; when "01010"=>q<="11100111"; when "01011"=>q<="11000011"; when "01100"=>q<="10000001"; when "01101"=>q<="00000000"; when "01110"=>q<="10000000"; when "01111"=>q<="11000000"; when "10000"=>q<="11100000"; when "10001"=>q<="11110000"; when "10010"=>q<="11111000"; when "10011"=>q<="11111100"; when "10100"=>q<="11111110"; when "10101"=>q<="11111111"; when "10110"=>q<="11111110"; when "10111"=>q<="11111100"; when "11000"=>q<="11111000"; when "11001"=>q<="11110000"; when "11010"=>q<="11100000"; when "11011"=>q<="11000000"; when "11100"=>q<="10000000";。